어떤 물질이 특정 시약에 대해 발색 또는 변색 현상을 나타내는 화학반응.

가시부(可視部)에 흡수되지 않는 물질이 가시부에 흡수되는 물질로 변하는 현상이 발색이고, 가시영역 내에서 흡수대의 위치가 이동하는 현상이 변색이다. 이 같은 현상을 일으키는 물질을 발색시약이라 하며, 분석화학에 발색반응을 응용한 예는 매우 많다. 즉, 각종 금속 이온의 정성분석(定性分析)및 비색분석(比色分析)·부피분석·무게분석·점적분석(點滴分析) 등 이루 헤아릴 수 없을 정도로 많이 쓰인다.

발색반응은 크게 ① 지시약의 발색, ② 반응 자체가 발색을 포함하는 것(지시약 이외의 발색), ③ 유기색소 생성에 따르는 발색으로 나뉜다.

한편 붕사(硼砂)구슬시험이나 인염(燐鹽)구슬시험 등 구슬 시험에서 볼 수 있는 발색반응을 발색시험에 포함시키기도 한다.